Lysende perovskit -lysdioder med fotoniske krystaller

Alle uorganiske cesium blyhalogenidperovskit halvledere udviser stort potentiale for nanolasere, lysemitterende dioder og solceller på grund af deres unikke egenskaber, herunder lav tærskel, høj kvanteeffektivitet og lave omkostninger. Imidlertid, det høje materialebrydningsindeks for perovskite halvledere forhindrer lysekstraktionseffektivitet til fotoniske og belysningsapplikationer.

For nylig, et NTU -team ledet af Assoc. Prof. Wang Hong, demonstreret høj lysekstraktionseffektivitet af perovskite fotoniske krystaller fremstillet ved delikat elektronstråle litografi. Perovskit fotoniske krystaller udviser både hæmning af emissionshastighed og omfordeling af lysenergi samtidigt.

De observerede en 7,9-faldig reduktion af den spontane emissionshastighed med et langsommere henfald i perovskite fotoniske krystaller på grund af den fotoniske båndgap-effekt (PBG). 23,5-fold forbedring af emissionsintensitet blev også tydeligt observeret som et resultat af omfordeling af lysenergi fra 2-D-guidede tilstande til lodret retning i perovskite fotoniske krystaller tynde film, hvilket angiver en høj iboende lysekstraktionseffektivitet.

Denne observation er den næststørste ekstraktionseffektivitet med todimensionale fotoniske krystaller i sammenligning med silicium. Der er en emissionshæmning, men da lyset forbedres af retningskoblingen, emissionsbilledet i fig. 1 viser en signifikant lysstyrke i fotoniske krystaller (PhC), der kan sammenlignes med det i ikke -mønstrede film.

Kombinationen af ​​hæmning af uønsket emission ved omfordeling af lysenergi til nyttige tilstande tilbyder en lovende tilgang i forskellige applikationer til perovskit, herunder solceller, displays og solceller. Undersøgelsen er offentliggjort i ACS Photonics .